华北煤田深部奥灰水害地面区域治理关键技术

"大采深矿井地面区域治理奥灰水害关键技术研究" 本文主要探讨了在大采深矿井中安全开采煤炭资源所面临的重要问题——奥灰岩溶水害的治理，特别是在邯邢矿区。为了确保深部煤炭资源的安全开采，研究团队提出了“区域超前治理”的理念，这一理念旨在通过预先对地下水害进行治理，防止开采过程中可能出现的底板突水事故。 在理论研究方面，团队得出了“分带分时段突破”的底板突水机理。这一机理考虑了地质结构的差异性与时间因素，强调在不同区域和不同时段采取相应的防治措施，以降低底板突水的风险。此外，他们还利用阻水系数法评估了试采区底板隔水层的承压能力，这一方法有助于确定隔水层能否有效阻止地下水的渗透。 关键技术创新之一是地面多分支近水平定向钻探技术。这一技术使得钻孔能精确地在地表下延展，达到治理目标区域，有效地进行地下水的探测和治理。同时，结合岩石力学和水动力学原理，研究了裂隙含水层中水平孔注浆浆液的扩散机理，提出了孔距计算公式，以优化钻孔布局，确保注浆效果。 针对钻探过程中可能遇到的岩溶或断裂构造，研究团队开发了铺底浆液控制技术。这种技术可以有效防止浆液流失，提高封堵效果，确保钻孔的稳定性。 最后，这些关键技术在九龙矿的成功应用验证了其有效性和实用性，带来了显著的技术经济效益和环境保护效益。通过地面区域超前治理，矿井的安全生产得到了保障，同时也为类似条件下的其他矿井提供了可借鉴的技术方案。 关键词：大采深矿井；高承压水；奥灰岩溶裂隙含水层；区域超前治理水害；多分支近水平孔定向钻探；水平孔浆液扩散机理 中图分类号：TD745 文献标志码：A 文章编号：0253－2336(2016)08－0014－07